Tra le attività di ricerca di frontiera, particolare attenzione ha avuto, fin dagli anni ottanta, lo studio delle emissioni idrotermali sottomarine, condotto tramite il prelievo diretto dei fluidi idrotermali (sia di acque che di gas) per indagarne la composizione chimica ed isotopica.
L’applicazione dei risultati delle attività di ricerca in ambiente subacqueo svolte nell’area di Panarea è divenuta di grande attualità quando, a seguito dell’improvviso evento di degassamentoavvenuto nella notte tra il 2 e 3 Novembre 2002, è stata intensificata l’attività di monitoraggio finalizzata alla valutazione e mitigazione del rischio vulcanico dell’area. L'attività vulcanica di Panarea è stata per lungo tempo considerata la più antica dell'arcipelago eoliano (Gillot, 1984).
Le ricerche vulcanologiche, geologico-strutturali e geochimiche svolte tra gli anni ottanta e novanta hanno messo in luce un'attività tettonica e vulcanica che le datazioni assolute fanno risalire a meno di 10000 anni (Lanzafame e Rossi, 1985; Gabbianelli et al., 1986; Italiano e Nuccio, 1991). Inoltre la presenza e l’ubicazione di ruderi a profondita’ comprese tra gli 8 ed i 14 metri (Bellia et al., 1987) e la rilettura critica di reports storici, suggeriscono inoltre che l'area di Panarea sia stata interessata da eventi vulcanici in tempi storici e che pertanto il “Panarea” è da considerare potenzialmente attivo (per definizione un vulcano è attivo se ha avuto attività eruttiva documentata in tempi storici n.d.a.)
In particolare la porzione di mare fra Panarea e gli isolotti di Dattilo, Panarelli, Lisca Bianca, Lisca Nera e Bottaro, è stata indagata a fondo perché sede di un'intensa attività di rilascio di fluidi geotermici (gas ed acque termali) che non trova riscontro sulla terraferma.

 Cosa è successo la notte tra il 2 ed 3 Novembre 2002?

Un piccolo sciame sismico di bassa magnitudo, rilevato solo dal sismografo ubicato sull'isola di Panarea, ha preceduto l'intensa attività di degassamento in prossimità degli isolotti di Lisca Bianca e Bottaro. L'attivita' esalativa ha avuto inizio con 5 zone di forte emissione gassosa a profondita' variabili da 8 fino a circa 30 metri. L'emissione di gas è stata così intensa che l'odore di acido solfidrico (H2S) era percettibile a grandi distanze. 
L’effetto visibile il giorno dopo era il ribollire dell’acqua di mare in prossimità dell’isolotto di Bottaro, che rimuoveva un’enorme quantità di sedimento evidenziato dalla scia biancastra trascinata via dalla corrente. Il cratere che si era formato (20metri x10, profondo 7m) emetteva un’enorme quantità di gas, stimata in alcuni milioni di metri cubi al giorno, qualche centinaio di volte superiore al normale regime di degassamento di tutta l’area sommersa tra gli isolotti ad Est di Panarea. Il gas emesso era tiepido e non aveva modificato la temperatura dell’acqua di mare circostante.
Unitamente al “cratere”, fratture che si aprivano sul fondo tra Bottaro e Lisca Bianca emettevano quantità crescenti di gas e in qualche caso anche acqua calda. L’estendersi in lunghezza delle fratture è proseguito, lentamente, per alcune settimane.
Sono stati eseguiti immediatamente profili verticali di temperatura per stabilire se fosse emesso solo gas o anche altri fluidi idrotermali. Le temperature misurate, mostrando valori costanti dalla superficie fine al fondo, hanno permesso di stabilire subito che l'attività fosse essenzialmente di degassamento in assenza di fluidi caldi, anche se piccole quantità di acqua termale risalivano assieme al gas. 
La causa dell'attività idrotermale sottomarina sembra essere tettonica, cioè legata al movimento di strutture, dette faglie, che hanno condizionato la nascita e l’evoluzione di tutti i vulcani dell’arcipelago eoliano. La presenza dei resti di una villa romana sulla falesia delle coste meridionali dell’isolotto di Basiluzzo, la presenza di un molo romano sommerso a Basiluzzo e delle strutture murarie tra gli isolotti di fronte Panarea testimoniano un’intensa attività vulcano-tettonica più recente di 2500 anni.
L’intensa ed inusuale attività di degassamento avvenuta al largo di Panarea, trova riscontri in tempi storici recenti nelle descrizioni dei viaggiatori che visitarono le Eolie tra il 700 e l’800. Le descrizioni, infatti, riportano alla mente fenomeni di degassamento sottomarino molto più simili a quelli del 2002 - 2003 e ancor oggi in corso che a quelli osservati e studiati durante gli anni 80 e 90.
Evidenze di un'attività vulcano-esalativa ci vengono descritte, per esempio, da Houel in “Viaggio pittoresco alle isole Eolie”, compiuto fra il 1769 ed il 1772: "essendo favorevoli le condizioni del tempo, ci imbarcammo per tornare a Basiluzzo. Prima, però, preferimmo osservare due spiragli di un vulcano sottomarino situato fra Lisca Bianca e Lisca Nera. Le due bocche sono a circa 10 o 20 piedi di profondità e sono distanti 5 o 6 tese l'una dall'altra. Ognuna produce una colonna di bolle d'aria del diametro di oltre un piede. Le bolle emergono a migliaia dilatandosi in superficie e scoppiano emanando un forte odore di zolfo che si sente nei paraggi. Il mare circostante è caldo"

Aspetti geovulcanologici

Il complesso vulcanico costituito dall’isola di Panarea e dagli isolotti adiacenti, si è evoluto attraverso vari stadi di attività dando luogo ad una struttura, sviluppata in massima parte al di sotto del livello del mare, estesa 460 Km2 con un diametro di circa 23 Km.
Gabbianelli e al; (1986) riconoscono tre stadi di attività:
1) Sviluppo di un apparato centrale di forma troncoconica regolare, la cui porzione apicale è identificabile nell'isola di Panarea;
2) Ampliamento verso est dell’edificio vulcanico controllato da sistemi di faglie orientate NE-SW;
3) Formazione di un'ampia caldera localizzabile fra la spiaggia della Calcara e gli isolotti.
All'interno di questa caldera nella porzione orientale è stata identificata una struttura craterica sommersa con profondità massima di 36m., sede di intensa attività esalativa, parzialmente delimitata dagli isolotti di Bottaro, Lisca Bianca, Lisca Nera Dattilo e Panarelli (Gabbianelli et al., 1986; Bellia et al., 1986; Italiano e Nuccio, 1991).
L'attività vulcanica di Panarea è stata per lungo tempo considerata la più antica dell'arcipelago eoliano. Numerose evidenze geologico-geochimiche, in accordo con nuovi dati radiometrici su campioni dell’isolotto di Basiluzzo (età inferiore ai 10000 anni), spostano l'età del vulcanismo di Panarea fino a tempi recenti.